Modeling of software fault detection and correction processes with fault dependencyModelowanie procesów wykrywania i korekcji błędów oprograMowania z założenieM wzajeMnej zależności błędów
Keywords: fault dependency, non-homogeneous Poisson process (NHPP), software reliability growth model (SRGM), software fault detection and correction processes.
Modelowanie niezawodności oprogramowania w ciągu ostatnich trzech dekad ulegało ciągłej ewolucji, pozwalającej dostosować je do różnych, stale zmieniających się środowisk testowych. W przypadku istniejących modeli, dwoma podstawowymi i powszechnie stosowanymi założeniami jest natychmiastowe usunięcie błędu oraz brak zależności między błędami. Ostatnio, badacze zaproponowali modele, które łagodzą pierwsze z tych założeń, łącząc proces wykrywania błędów (FDP) z procesem ich korekcji (FCP). W niniejszym artykule, rozszerzono tę metodologię, proponując paradygmat modelowania dla zintegrowanych procesów FDP i FCP uwzględniający zależności między błędami. W paradygmacie tym, błędy klasyfikuje się jako błędy nadrzędne i błędy zależne, a procesy FCP dla obu typów błędów są modelowane oddzielnie. Zaproponowano kilka połączonych w pary modeli rozważających różne założenia dotyczące opóźnień debugowania w procesach łączących detekcję i korekcję błędów. Możliwość zastosowania proponowanych modeli przedstawiono na przykładzie rzeczywistych danych testowych. Dodatkowo badano optymalną politykę aktualizacji oprogramowania, jaką można prowadzić w ramach proponowanego paradygmatu.
Słowa kluczowe: zależność błędów, niejednorodny proces Poissona, model wzrostu niezawodności oprogramowania, procesy detekcji i korekcji błędów oprogramowania
IntroductionSoftware today plays important roles in almost every section of our society, and the software reliability has been a major concern in many integrated systems [3]. With continuous debugging, analysis and correction, the software reliability will grow gradually with testing [33]. During the past three decades, numerous software reliability growth models (SRGMs) have been proposed [2,7,24,26,35,40,41]. Among these models, Non-homogeneous Poisson Process (NHPP) models are the most commonly accepted [20,30,36,39,50]. Although NHPP models are mathematically tractable, they are developed under some strong assumptions on the software testing process. Specifically, NHPP models assume immediate fault removal and fault independency. To adapt to different practical software testing environments, generalizations of traditional models by relaxing the assumptions have been proposed [5,9,17,23,28,29].In practical software testing, each detected fault has to be reported, diagnosed, removed and verified before it can be noted as corrected. Consequently, the time spent for fault correction activity is not negligible. In fact, this debugging lag can be an important element in making decisions [16,49]. Therefore, it is necessary to incorporate the debugging lag into the modeling framework, i.e., to model both the fault detection process (FDP) and fault correcti...